Estudio sobre el comportamiento de la propagación por fatiga de los laminados de fibra/Al-Li bajo sobrecarga típica

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Aeroespacial
• Ingeniería mecánica

Sus antecedentes:

• Los laminados de fibra metálica ofrecen un excelente rendimiento de propagación de grietas en aplicaciones aeroespaciales.
• Predecir el comportamiento de las grietas en estos laminados es un desafío debido a la sobrecarga acoplada y los efectos de puente de fibra.

Objetivo del estudio:

• Para analizar y predecir el comportamiento de propagación de grietas por fatiga de los laminados de fibra/Al-Li en condiciones típicas de sobrecarga.
• Desarrollar modelos predictivos precisos para el crecimiento de grietas bajo sobrecargas de tracción y compresión.

Principales métodos:

• Pruebas de propagación de grietas por fatiga con amplitud constante y sobrecarga por tracción/compresión de un solo pico.
• Desarrollo de un modelo mejorado de longitud de grieta equivalente que incorpore efectos de espesor.
• Aplicación de la teoría mejorada de Wheeler y la teoría de la plasticidad incremental para los efectos de sobrecarga.

Principales resultados:

• Se analizaron las características de propagación de grietas en condiciones de sobrecarga.
• Se introdujo un factor de efecto de tamaño de espesor para mejorar el modelado de la longitud de la grieta.
• Los modelos de predicción para las sobrecargas de tracción y compresión demostraron bajas tasas de error (9,7% y 8,1%, respectivamente).

Conclusiones:

• Los modelos desarrollados predicen efectivamente la propagación de grietas por fatiga en laminados de fibra/Al-Li bajo sobrecarga.
• Los modelos muestran el avance y la eficacia en comparación con los métodos existentes para laminados más gruesos.
• Esta investigación mejora la evaluación de la integridad estructural de los componentes aeroespaciales hechos de laminados de fibra metálica.